基于iTRAQ技术探讨有氧运动对脑卒中后抑郁大鼠蛋白组的影响

来源 :河南中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hai_john
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目的:脑卒中后抑郁(PSD)是中风后常见且严重的精神障碍,有氧运动作为临床中常见的康复治疗方法,已被推荐为抗抑郁辅助治疗。然而,目前,探究有氧运动对PSD作用机制的研究较少。鉴此,本研究旨在通过观察有氧运动对脑卒中后抑郁模型大鼠行为学、血浆5-羟色胺(5-HT)及多巴胺(DA)水平的影响;运用蛋白组学技术对PSD大鼠海马蛋白组进行分析,以揭示有氧运动对PSD的作用机制,为PSD的现代康复治疗提供新的依据和思路。方法:90只SPF级Wistar雄性大鼠,随机分成假手术组和MCAO/R造模组;MCAO/R制备成功的大鼠随机分为模型组、氟西汀组和有氧运动组;利用慢性不可预知温和刺激(CUMS)对MCAO/R造模成功的大鼠进行PSD模型的制备;假手术组和模型组灌服生理盐水10ml/(kg·d),氟西汀组灌服氟西汀溶液10mg/(kg·d),有氧运动组给予跑台运动30min/d,干预持续4周。干预完毕即对各组大鼠进行糖水偏好实验,旷场实验及强迫游泳实验;采用Elisa检测大鼠血浆5-HT和DA水平;采用同位素相对和绝对定量标记(i TRAQ)结合液相串联质谱(LC-MS/MS)技术鉴定大鼠海马蛋白,并筛选逆转的差异蛋白,对逆转差异蛋白进行基因百科全书(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析。结果:1.行为学结果:与假手术组相比,模型组的糖水偏好率、在旷场箱中的总活动距离、进入旷场箱中央区域次数及停留时间均明显降低(P<0.05);强迫游泳中的静止不动时间明显增加(P<0.05),表明PSD模型制备成功;与模型组相比,氟西汀组和有氧运动组糖水偏好率、在旷场箱中的总活动距离、进入旷场箱中央区域次数及停留时间均明显增加,在强迫游泳中的静止不动时间显著降低(P<0.05)。有氧运动组与氟西汀组相比,行为学指标均无明显差异(P>0.05)。2.神经递质结果:与假手术组相比,模型组大鼠血浆5-HT及DA水平明显下调,统计学具有显著差异(P<0.01);与模型组相比,氟西汀组和有氧运动组的血浆5-HT及DA水平显著上调(P<0.01);有氧运动组与氟西汀组相比,血浆5-HT及DA水平均无明显差异(P>0.05)。3.蛋白组学结果:共筛选出339个差异蛋白。GO富集结果显示有氧运动改善PSD模型大鼠作用机制的生物过程(BP)主要包括血小板聚集、血管发育、谷胱甘肽代谢过程、神经发生的调控和再生等;细胞成分(CC)主要有胶质细胞投射、突触囊泡、突触后膜、神经元细胞体及谷氨酸能突触等;分子功能(MF)主要有层粘连蛋白结合、氧化还原酶活性、S100蛋白结合及谷胱甘肽转移酶活性等;KEGG富集到的通路主要有白细胞跨内皮迁移、补体与凝血级联、血管内皮生长因子信号通路、多巴胺能突触、谷胱甘肽代谢、色氨酸代谢、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解及溶酶体等。筛选出的关键蛋白Cav1、Maob、Aldh6a1、Itgb1及Acaa2与炎症反应、血管再生、神经递质、氧化应激、神经突触传递及神经的存活和发生等密切相关。结论:1.CUMS可导致MCAO/R大鼠处于兴趣减退、探索行为及自主活动减少,绝望等抑郁状态;2.有氧运动可减少PSD大鼠的兴趣减退行为、增加探索及自主活动行为,减少绝望状态;3.有氧运动改善PSD大鼠抑郁行为与上调大鼠血浆5-HT和DA的表达有关;4.蛋白组结果显示有氧运动可能通过抑制血小板异常聚集、调节炎症反应、氧化应激及血管再生等改善脑缺血损伤;此外,有氧运动通过调节神经递质的合成、传递及释放、抑制神经元凋亡,促进神经元的存活及再生等多通路及相关蛋白发挥抗PSD效应。
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